Elеktrodda sodir bo`ladigan jarayonlar. Nеrnst tеnglamasi. Galvanik elеmеntlar. EyuK

Tashuvchisiz kontsentratsion zanjirlar.
Masalan: Ag^.Hg | Ag NO₃|Ag^.Hg
C₁ C₂
Agar amalgamada C₁ C₂ bo’lsa, amalgamadagi metal kotsentratsiyasini tenglashgunicha tok hosil bo’laveradi. Elektrolit o’tmaydi.
Ularga gaz elektrolitlarini xam misol qilib ko’rsatish mumkin:

Vodorod gazining bosimi tenglashgunicha tok hosil bo’laveradi:

H₂  2H⁺+ 2e^-


pHni elektrolitik usulda aniqlash.
pH ni vodorod, xingidron va shisha elektrodlari yordamida aniqlash mumkin.
1. pH ni vodorod elektrodi yordamida aniqlash.
Zanjir tuzamiz:

Е kompensatsion usulda topiladi.

H- vodorod elektrodini yasash murakkab bo’lgani uchun taqqoslash elektrodi sifatida ko’pincha kalomel elektrodi qo’llaniladi:

Xingidron elektrodi yordamida pHni aniqlash

Bu usulda pHni aniqlash ancha qulay. Vodorod elektrodida esa platinalangan platina, toza vodorod gazi kerak edi. Potentsial hosil bo’lishi uchun kamida 0,5 soat vaqt kerak bo’lardi. Xingidron elektrodining potentsiali bir zumda hosil bo’ladi. Uni oson tayyorlash mumkin. Biroq xar ikkalasi kislotali muxitda yaxshi natija beradi. Masalan, xingidron elektrodi bilan pH = 8 gacha o’lchash mumkin. SHu sababli xozirgi vaqtda pHni aniqlash uchun asosan shisha elektrodi qo’llanadi.

Shisha elektrodi - bu universal elektrod. Uning yordamida ishqoriy muxitda xam pHni aniqlash mumkin. SHisha elektrodida metal plastinkasi o’rnida yupqa shar shaklidagi shisha membrana qo’llaniladi. SHisha yuqori elektr qarshilikka ega bo’lib, tok o’tkazadi. SHisha elektrodning ishlash mexanizmini tushuntirish uchun Nikolskiy ion almashtirish nazariyasini taklif etdi.
SHisha elektrodining asosiy qismi maxsus shishadan yasalgan yupqa devorli shisha sharchadir. Uning ichiga 0,1 n.xlorid kislota eritmasi yoki bufer eritma solinadi va unga kichik o’lchamdagi xlorkumush elektrodi tushiriladi (ichki elektrod). Bu ichki elektrod tok qaytaruvchi bo’lib xizmat qiladi. U elektronlarni eritma ichiga va undan qayta o’tkazadi. Ichki elektrod potentsiali ma’lum bo’ladi.
Elektrod eritmaga tushirilganda, elektrod shishasining sathi qatlamiga eritmadan vodorod ionlari jadal suratda kiraboshlaydi. Bu vaqtda shisha tarkibidagi ishqoriy metal ionlari, masalan: Na⁺ siqib chiqariladi.
H⁺_eritma+HNa⁺_shisha  H⁺_shisha+HNa⁺_eritma
Bunday almashini qobiliyati shishaning kimyoviy tarkibiga bog’liq. SHunday shisha yasalganki, sathidagi barcha ishqoriy metallar ioni qariyib, butkul vodorod ionlariga almashinadi (xatto eritmadagi vodorod ionlarining nixoyatda kam bo’lganda xam). H⁺ va Na⁺ ionlarining shisha va eritmadagi energetik xolatlari turlicha bo’lgani uchun H⁺ shisha va eritma orasidagi shunday joylashadiki, ularning sathi qarama-qarshi zaryadga ega bo’ladi. Natijada shisha va eritma orasida potentsiallar farqi vujudga keladi. Uning qiymati eritmadagi vodorod ionlarning aktivligiga bog’liq bo’ladi:

Binobarin, shisha elektrodi xuddi vodorod elektrodi kabi ishlaydi. Chunki uning potentsiali faqat vodorod ionlarning aktivligiga bog’liq.

Shisha elektrodining ion almashinish nazariyasi B.P.Nikolskiy va uning ilmiy maktabi tomonidan ishlandi:
Shisha elektrodining boshqa pH-indikator elektrodlardan afzalligi:

1. Shisha elektrod potentsiali boshqa oksidlovchi, qaytaruvchilar borligiga bog’liq emas;

   
   

2. O’lchashda eritmaga boshqa yot moddalar qo’shilmaydi; masalan: vodorod elektrodida vodorod vodorod yuboriladi, xingidron elektrodida xingidron kiritiladi;

   
   

3. Elektrodni pHning keng oraliq qiymatida (1-13) qo’llash mumkin;

   
   

4. U kimyoviy ta’sirga, jumladan “zaxarlovchi” iflosliklarga xam chidamli;

   
   

5. Ishlashga qulay.